键的公差及检测.pptx

第8章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合 主要内容：主要内容：1.1.键的类型。键的类型。2.2.键联结的公差与配合。键联结的公差与配合。重点内容：重点内容：键联结的公差与配合。键联结的公差与配合。教学目的：教学目的：通过本章学习，掌握键联结的配合选用通过本章学习，掌握键联结的配合选用方法，并能将各项公差值标注在零件图上。方法，并能将各项公差值标注在零件图上。一一.键联结的用途及种类键联结的用途及种类 1.1.用途：用途：用于轴与轴上零件之间的联结，可传递扭矩，属于可用于轴与轴上零件之间的联结，可传递扭矩，属于可拆卸联结，在机械中应用很广。键是一种标准化零件。拆卸联结，在机械中应用很广。键是一种标准化零件。2.2.种类：种类：平键、半圆键、楔键、切向键。平键、半圆键、楔键、切向键。二二.键联结的公差与配合键联结的公差与配合 1.1.配合尺寸：配合尺寸：键和键槽宽度键和键槽宽度b b（见图（见图10-110-1），其余为非配合尺寸。），其余为非配合尺寸。注意：区分键和键槽配合与键与轮毂槽配合；键相当于轴，用小写注意：区分键和键槽配合与键与轮毂槽配合；键相当于轴，用小写字母表示，键槽相当于孔，用大写字母表示。字母表示，键槽相当于孔，用大写字母表示。键联结的公差与配合键联结的公差与配合2.2.配合的公差带代号：配合的公差带代号：键为标准件，采用基轴制配合，公差带代号键为标准件，采用基轴制配合，公差带代号 h8h8 轴槽宽有三种公差带代号轴槽宽有三种公差带代号 H9H9，N9N9，P9P9 轮毂槽宽有三种公差带代号轮毂槽宽有三种公差带代号 D10D10，Js9Js9，P9P9 键联结1 键联结的公差与配合键联结的公差与配合+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9键宽公差带键宽公差带轴槽公差带轴槽公差带轮毂公差带轮毂公差带松联结松联结正常联结正常联结紧密联结紧密联结平键公差带图：键联结的公差与配合键联结的公差与配合3、尺寸公差，见表、尺寸公差，见表82、83、84、85，注意区分轴、孔，注意区分轴、孔的尺寸公差的尺寸公差键联结的公差与配合键联结的公差与配合例例1 一个齿轮传动，重载，有冲击，采用平键联接，孔轴一个齿轮传动，重载，有冲击，采用平键联接，孔轴70，试在零件图中标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度试在零件图中标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度解（解（1）根据表）根据表81，选紧密联结，键与轴槽连接，选紧密联结，键与轴槽连接P9/h8，键与轮，键与轮毂槽联接毂槽联接P9/h862.5-0.2070A 20P9（）-0.022-0.0741、标注槽深、标注槽深d-t及公差及公差 2、标注槽宽、标注槽宽b及公差及公差轴的标注示例轴的标注示例 键联结的公差与配合键联结的公差与配合70A 20P9（）-0.022-0.07474.90+0.21、标注轮毂深、标注轮毂深d+t1及公差及公差 2、标注槽宽、标注槽宽b及公差及公差轮毂的标注示例轮毂的标注示例：键联结的公差与配合键联结的公差与配合4、键与键槽的形位公差键与键槽的形位公差（1 1）当当键键长长与与键键宽宽比比L/b8L/b8时时，键键宽宽在在长长度度方方向向上上的的平平行行度度公公差差应应按按GB1184-1996GB1184-1996选选取取，b6b6时时取取7 7级级，b836b836取取6 6级级，b40b40取取5 5级。级。具体数值查具体数值查P P9494 表表4 46 6（2 2）轴轴槽槽及及轮轮毂毂槽槽的的宽宽度度b b对对轴轴及及轮轮毂毂轴轴心心线线的的对对称称度度，一一般般可可按按GB/T GB/T 1184-19961184-1996中中对对称称度度公公差差7979级级选选取取。当当同同时时采采用用平平键键与与过过盈盈配配合合连连接接，特特别别是是过过盈盈量量较较大大时时，则则应应严严格格控控制制键键槽槽的的对对称称度度公公差差，以以免免装装配配困困难难。查查表表时时，公公称称尺尺寸寸是是指指键键宽宽,具具体体数数值值可查可查P P94 94 表表4 47 7。键联结的公差与配合键联结的公差与配合键槽工作面键槽工作面(两侧面两侧面)Ra=1.66.3m )Ra=1.66.3m （1.6,1.6,3.2,6.33.2,6.3）非工作面（键槽底面）非工作面（键槽底面）Ra=6.3mRa=6.3m5、表面粗糙度的选择：、表面粗糙度的选择：键联结的公差与配合键联结的公差与配合0.02 A52-0.2058r6（）+0.060+0.041A3.23.26.3 16N9（）0-0.0431、标注槽深、标注槽深d-t及公及公差差2、标注槽宽、标注槽宽b及公及公差差3、标注对称度公差、标注对称度公差4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度轴的标注示例轴的标注示例（正常联结）键联结的公差与配合键联结的公差与配合58H7（）+0.030A3.23.2 16JS9（）0.021 0.02 A62.30-0.21、标注轮毂深、标注轮毂深d+t1及公差及公差2、标注槽宽、标注槽宽b及公差及公差3、标注对称度公差、标注对称度公差4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度轮毂的标注示例轮毂的标注示例：键联结的公差与配合键联结的公差与配合键联结的公差与配合键联结的公差与配合例例1 一个齿轮传动，重载，有冲击，采用平键联接，孔轴一个齿轮传动，重载，有冲击，采用平键联接，孔轴70，试在零件图中标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度试在零件图中标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度解（解（1）根据表）根据表81，选紧密联结，键与轴槽连接，选紧密联结，键与轴槽连接P9/h8，键与轮，键与轮毂槽联接毂槽联接P9/h8对称度取8级，查94页表3-9得25m粗糙度：侧面3.2，底面6.3键联结的公差与配合键联结的公差与配合作业：P158：3、4平键的检测对称度检测平键的检测对称度检测 式中 d轴径；t轴的键槽深度。键联结的公差与配合键联结的公差与配合平键的检测对称度检测平键的检测对称度检测 在成批生产中，此对称度误差还可用在成批生产中，此对称度误差还可用专用量规专用量规（图（图8-8-6 6）检验。当对称度量规能插入轮毂槽或伸入轴槽底，则）检验。当对称度量规能插入轮毂槽或伸入轴槽底，则为合格。对称度误差是位置误差，故其量规只有通规没有为合格。对称度误差是位置误差，故其量规只有通规没有止规。止规。键联结的公差与配合键联结的公差与配合一、矩形花键的尺寸系列和定心方式一、矩形花键的尺寸系列和定心方式 矩矩形形花花键键的的主主要要尺尺寸寸有有小小径径d、大大径径D、键键宽宽和和键键槽槽宽宽B，如如下下图图所所示示。矩矩形形花花键键键键数数（N）为为偶偶数数，即即6、8和和10键键三三种种键键数数。各各键键齿齿均均匀匀分分布布，轴轴与与轮轮毂毂受受力力对对称称。适适用用于于精精度度高高、传传递递中中等等载载荷荷的的场场合合，在在机机床床、汽汽车车、拖拖拉拉机机、工工程程机机械械、重重型型机机械械、通通用用机机械械和和兵兵器器等等行行业业广广泛泛应应用用。与与键键联联结结相相比比，花花键键联联结结有有联联结结可可靠靠，强强度度高高，可可以以传传递较大的转矩，且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。递较大的转矩，且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 在花键联结中，要保证在花键联结中，要保证D、d和和B同时起配合定心作用，是很困难的，同时起配合定心作用，是很困难的，而且也无必要。根据定心要素的不同，分为三种定心方式：而且也无必要。根据定心要素的不同，分为三种定心方式：按大径按大径(D)定心；定心；按小径按小径(d)定心；定心；按键宽按键宽(B)定心。定心。标准规定矩形花键以小径标准规定矩形花键以小径定心方式，这是因为大径定心在工艺上难于实现，如要求定心表面硬度高定心方式，这是因为大径定心在工艺上难于实现，如要求定心表面硬度高时，内花键的大径淬火后磨削加工困难。如采用小径定心，当定心表面硬时，内花键的大径淬火后磨削加工困难。如采用小径定心，当定心表面硬度要求高时，外花键的小径可用成形磨削加工，而内花键小径也可用一般度要求高时，外花键的小径可用成形磨削加工，而内花键小径也可用一般内圆磨进行加工。非定心的另一直径尺寸，精度要求较低，并在配合后有内圆磨进行加工。非定心的另一直径尺寸，精度要求较低，并在配合后有较大间隙。较大间隙。矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 二、矩形花键的公差与配合二、矩形花键的公差与配合 矩形花键的尺寸公差采用基孔制，目的是减少拉刀的数目，不同的配矩形花键的尺寸公差采用基孔制，目的是减少拉刀的数目，不同的配合性质或装配形式通过改变外花键的小径和键宽的尺寸公差带达到。按用合性质或装配形式通过改变外花键的小径和键宽的尺寸公差带达到。按用途分为一般用的矩形花键和精密传动用矩形花键，其公差带见表途分为一般用的矩形花键和精密传动用矩形花键，其公差带见表 矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 按联结使用要求分按联结使用要求分：滑动：滑动：紧滑动：前两种在工作过程中，既可传递扭矩，且花键套还紧滑动：前两种在工作过程中，既可传递扭矩，且花键套还可在轴上移动可在轴上移动固定：只用来传递扭矩，花键套在轴上无轴向移动固定：只用来传递扭矩，花键套在轴上无轴向移动矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 三、矩形花键形状和位置公差三、矩形花键形状和位置公差 1小径小径d的极限尺寸遵守包容要求的极限尺寸遵守包容要求 为保证配合性质，内、外花键的小径定心表面的形状公差和尺为保证配合性质，内、外花键的小径定心表面的形状公差和尺寸公差的关系应遵守包容原则，寸公差的关系应遵守包容原则，即当小径即当小径d的实际尺寸处于最大实的实际尺寸处于最大实体状态时，它必须具有理想形状，只有当小径体状态时，它必须具有理想形状，只有当小径d的实际尺寸偏离最的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允许有形状误差。大实体状态时，才允许有形状误差。内、外花键加工时，不可避免地会产生形位误差。为在花键联内、外花键加工时，不可避免地会产生形位误差。为在花键联结中避免装配困难并使键侧和键槽侧受力均匀，国家标难对矩形结中避免装配困难并使键侧和键槽侧受力均匀，国家标难对矩形花键规定了形位公差，包括小径花键规定了形位公差，包括小径d的形状公差和花键的位置度公差的形状公差和花键的位置度公差等。当花键较长时，还可根据产品性能自行规定键侧对轴线的平行等。当花键较长时，还可根据产品性能自行规定键侧对轴线的平行度公差。度公差。矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 花键的位置度公差遵守最大实体要求：花键的位置度公差综合控制花花键的位置度公差遵守最大实体要求：花键的位置度公差综合控制花键各键之间的角位置，各键对轴线的对称度误差，以及各键对轴线的平行键各键之间的角位置，各键对轴线的对称度误差，以及各键对轴线的平行度误差等。在大批、大量生产条件下，一般用花键综合量规检验。因此，度误差等。在大批、大量生产条件下，一般用花键综合量规检验。因此，位置度公差遵守最大实体要求。位置度公差遵守最大实体要求。2花键的位置度公差遵守最大实体要求花键的位置度公差遵守最大实体要求矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合 花键联结在图纸上的标注，按顺序包括以下项目：键数花键联结在图纸上的标注，按顺序包括以下项目：键数N，小径，小径d，大径，大径D，键宽，键宽B，花键公差带代号。如，花键公差带代号。如内、外花键标注示例内、外花键标注示例GB/T 1144-2001 内花键：GB/T 1144-2001 外花键：GB/T 1144-2001 花键分项检测可用通用量具仪器或极限量规分别检测大径花键分项检测可用通用量具仪器或极限量规分别检测大径D、小径小径d和键和键(键槽键槽)宽宽b。大批量生产宜用花键综合量规检验。花键综。大批量生产宜用花键综合量规检验。花键综合量规只有通规，只控制花键孔合量规只有通规，只控制花键孔(综合量规为花键轴综合量规为花键轴)和花键轴和花键轴(综综合量规为花键孔合量规为花键孔)的最大实体综合边界，各尺寸的最大实体综合边界，各尺寸(D、d、b)的最小的最小实体尺寸还要用单项止规来检验。关于矩形花键量规的尺寸和公差，实体尺寸还要用单项止规来检验。关于矩形花键量规的尺寸和公差，可查阅矩形花键尺寸、公差和检验可查阅矩形花键尺寸、公差和检验(GB/T 1144-2001)。图。图8-10为花键量规的外观图。为花键量规的外观图。花键分项检测花键分项检测作业：P158：3、4在在平平板板上上用用千千分分表表按按三三点点法法测测得得各各点点数数据据如如下下图图所所示示（单单位位：m），请请用用最最小小区区域域法法求求出出平平面面度度误误差差值值。如如果果平平面面度度公公差差值值为为0.03mm，试试判判断断该该平平面面的的平平面面度度误误差差是否合格是否合格?用用分分度度值值为为0.02/1000mm的的水水平平仪仪按按节节距距法法测测量量机机床床导导轨轨的的直直线线度度误误差差，节节距距长长度度为为200mm，共共测测量量五五个个节节距距五五个个测测点点的的读读数数（单单位位：格格）依依次次为为：0、+3、+1、+2、2。请用最小区域法求直线度误差值。请用最小区域法求直线度误差值。某某零零件件表表面面的的平平面面度度公公差差为为0.020um，经经实实测测，实实际际表表面面上上的的九九点点对对测测量量基基准准的的读读数数（单单位位为为）如如图图所所示示，问问该表面的平面度误差是否合格（用最小区域法）。该表面的平面度误差是否合格（用最小区域法）。11-6015-511292617在平键联结中，键宽的公称尺寸为在平键联结中，键宽的公称尺寸为10mm，公差等级，公差等级IT9=0.036mm，与键宽配合的轴槽宽的公差带代号为，与键宽配合的轴槽宽的公差带代号为N9，请画出其公差与配合图解，并说明其配合性质。，请画出其公差与配合图解，并说明其配合性质。习题课1习题课1.1.孔轴配合基本尺寸孔轴配合基本尺寸=3030，T TD D=13=13mm，T Td d=9=9mm，X Xmaxmax=11=11mm，EI=0EI=0试用图解法求孔轴极限尺寸，极限偏差，配合公差并判断其配合试用图解法求孔轴极限尺寸，极限偏差，配合公差并判断其配合性质。性质。解：解：EI=0 ES=EI+TEI=0 ES=EI+TD D=0+13=13=0+13=13mm X Xmaxmax=ES-ei ei=ES-X=ES-ei ei=ES-Xmaxmax=13-11=2=13-11=2mm es=ei+T es=ei+Td d=2+9=11=2+9=11mm d dmaxmax=30+0.011=30+0.011=30.01130.011 d dminmin=30+0.002=30+0.002=30.00230.002 D Dmaxmax=30+0.013=30+0.013=30.01330.013 D Dminmin=30+0=30+0=3030 T Tf f=T=TD D+T+Td d=9+13=22=9+13=22mm 公差带图如图所示，孔轴配合属于过渡配合。公差带图如图所示，孔轴配合属于过渡配合。习题课22.2.如下图所示，图如下图所示，图a a为零件图，若为零件图，若DD孔轴线与平面孔轴线与平面A A垂直，距平面垂直，距平面B B和平和平面面C C的实际尺寸如图的实际尺寸如图C C所示。试判断所示。试判断DD孔轴线的位置度公差。孔轴线的位置度公差。解：解：f fx x=10.08-10=0.08=10.08-10=0.08 f fy y=15.08-15=0.08=15.08-15=0.08 习题课3摩 擦2 3.某零件表面平面度公差为0.028，经实测，实际表面上的九点对测量 基准的读数如图所示。问该表面的平面度误差是否合格。0 [phone] +20 [phone] [phone] -11 -13 -29 -36 0 -10 -29 0 -17 -22 -21 -22 -15 -21 -29 满足三角形原则 f=2928m 平面度误差不合格。abcd习题课44.4.试按公差框格标注各形位公差。试按公差框格标注各形位公差。圆锥面圆度公差为圆锥面圆度公差为0.0040.004 圆锥面素线的直线度公差为圆锥面素线的直线度公差为0.00250.0025 圆锥面对圆锥面对8080孔轴线的斜向圆跳动公差为孔轴线的斜向圆跳动公差为0.010.01 8080孔的圆柱度公差为孔的圆柱度公差为0.0080.008 左端面对左端面对8080孔的轴线的垂直度公差为孔的轴线的垂直度公差为0.010.01 右端面对左端面的平行度公差为右端面对左端面的平行度公差为0.020.02 习题课55.5.一个齿轮传动、重载、有冲击，采用平键联结，孔一个齿轮传动、重载、有冲击，采用平键联结，孔70H770H7（+0.030+0.030）轴轴70M670M6（+0.030+0.030）。试在零件图中标尺寸公差、形位公差及表面）。试在零件图中标尺寸公差、形位公差及表面 粗糙度。粗糙度。解：解：键与轴槽联结较紧，键与轮毂槽联结较松键与轴槽联结较紧，键与轮毂槽联结较松 查查P P198198表表10-210-2，bh=2012bh=2012，t=7.5 t=7.5 ，d-t=62.5d-t=62.5 t t1 1=4.9 =4.9 ，d+td+t1 1=74.9=74.9 形位公差一般只标注对称度公差。根据形位公差一般只标注对称度公差。根据P P198198规定，取规定，取8 8级。级。键槽配合表面的表面粗糙度为键槽配合表面的表面粗糙度为R Ra a=1.66.3m=1.66.3m，取，取R Ra a=3.2m=3.2m，键槽底面的表面粗糙度为键槽底面的表面粗糙度为R Ra a=6.3m=6.3m。